装配式建筑结构设计优化研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月6期   作者:康楠 王浩 林志鸿
[导读] 如今,在社会经济快速发展的前提下,工程建筑行业发展迅速,
        康楠 王浩 林志鸿
        中国建筑第八工程局有限公司  广东广州  510000
        摘要:如今,在社会经济快速发展的前提下,工程建筑行业发展迅速,工程建筑结构的设计和模型创新现已成为建筑业发展的突破。由于目前传统的工程建筑结构模型的广泛性,企业成本资源的合理分配利用不合理,工程建设过程造成的环境污染和能源浪费也阻碍了工程建设行业的发展。另外,由于人民生活水平的提高,公司的产品质量和公司的安全性不能满足公众的需求。因此,加强预制装配式建筑结构的应用,实现工程建筑结构体系的创新和完善,对促进建筑产业化具有重要价值。
        关键词:装配式建筑;结构设计;优化路径;
        引言:预制装配式建筑物的结构设计对于建筑物的质量非常重要。可以说,由于建筑业的快速发展,对质量和实用性的要求变得越来越严格。预制装配式建筑物的结构设计提高了工程施工的安全性,同时在一定程度上提高了建设项目的质量,达到了全面实施节能减排的技术要求。因此,预制装配式建筑物的结构设计对核心技术有非常严格的要求。当前的预制装配式建筑物需要集中精力于关键建筑技术的改进,以克服传统观念的局限性,解决新时代的发展挑战,并达到提高建筑质量的目的。
        一装配式建筑简介
所谓的预制装配式建筑简单地是指通过预制装配式建筑结构的各个部件均匀地运输到施工现场而在施工现场组装并形成的建筑物。在此之前,人们想到了预制建筑物的概念,但起初由于装配式建筑的外观相对简单,因此无法得到广泛的推广和应用。在近代,随着建筑业的不断发展以及技术和材料的不断发展,装配式建筑的结构形式得到了不断的改善,如今,装配式建筑的结构已经变得非常灵活多样。整个装配式建筑的建造过程可以与设备生产活动进行比较,在这里,零件首先被加工成批,然后将零件组装成最终产品。因此,与传统建筑物相比,装配式建筑的最大优势体现在快速的施工速度,高的施工效率,出色的施工质量和出色的环保性能。谈到建筑业的发展,预制建筑将是未来的主要发展趋势。
        二装配式建筑结构设计思路和要求
1设计思路
在装配式结构的设计过程中,装配式建筑物的结构构件是独立的,设计的合理性可以减少特殊形状的构件,从而可以保证预制建筑物的整体结构质量,因此需要弄清楚设计想法,降低建设成本。在设计过程中必须考虑尺寸,钢筋和其它方面,同时必须牢牢完成节点的紧固和结构零件的划分。采用程序设计方法,建筑物的形状过于统一,梁,板,柱等内部结构尺寸保守统一,不利于提高房间利用率。因此,可以使用BIM技术从多个链接(例如项目计划,预算估算,预算和资产)开始优化设计,以在整个生命周期中实现智能动态控制和管理。在应用BIM技术的过程中,可以使用revit  +插件来创建和设计建筑物。
2设计要求
装配式建筑设计结构的过程中,设计人员应科学合理的设计方案,如上所述,设计方案可以用于BIM技术。结构设计不仅应确保结构的质量,还应改善建筑物的功能,同时控制项目成本并确保合理分配和利用各种资源,从而提高预制件的整体优势项目。还可以促进预制结构的设计改进和优化。通常,预制建筑物的结构设计涉及两个方面。一方面,有必要弄清功能要求,合理地布置结构,并详细分析内部结构(如柱节点)的分布。另一方面,根据工程的整体水平,构造和设计材料和其它参数以保证设计科学合理。


        三.装配式建筑结构设计的优化路径
1预制件的设计和拆卸
预制件的尺寸在设计时应根据生产单位的技术水平进行合理设计,以最大程度地减小尺寸误差并防止由次标准尺寸引起的质量问题。同时,设计人员必须根据建筑公司吊装水平之类的因素进行设计。一些建筑公司主要拆分预制组件,以降低建造成本,原因是需要进行项目工程的成本控制,因此,一些施工单位将预制组件分开,以实现平稳的施工进度,优化施工过程并帮助更好地进行节点设计。建筑物在施工和后续使用中会受到人为因素,自然因素和特征因素的影响,建筑物的可靠性和安全性也是行业和用户最重要的指标之一,因此有必要检查组装后的建筑物,保证结构的安全性。拆卸预制构件的目的是进一步了解预制建筑物主体结构的强度,并了解预制构件的承载能力。例如,在预制混凝土结构中,必须确定现浇和预制的程度,结构构件的划分位置,构件之间的划分位置以及桩之间的关系。拆卸结构时,有必要根据实际情况尽量减少零件规格,考虑结构是否合理,了解相邻零件的拆卸方式,合理选择零件的接合位置。例如,在分割预制的剪力墙结构设计时,应放置更多的T形剪力墙,以防止在拆除剪力墙时发生碎裂。对于需要添加法兰的剪力墙,应合理设计法兰的长度,以避免因浇铸到位的角组件的长度而导致膨胀的影响。除了考虑结构安全问题外,设计人员还应考虑组件的运输,安装等问题,全面考虑这些环节的要求,并不断调整预制的组件划分设计,以使设计更加合理。
2框架结构系统设计
框架结构系统在所有建筑结构系统中使用最广泛,并且大多数都用于高层建筑,因此应注意框架结构系统的设计。在设计框架结构系统时,应注意“刚度和柔韧性的结合”。如果结构太柔韧性会发生变形,而如果结构太刚性则会发生局部损坏。在设计时,有必要区分主要部件和次要部件,以区分部件各部分的重要性,以便使其尽可能避免发生事故时关键部件塌陷或损坏。如果通过设计使建筑物布局不合理且凌乱,则应根据现有布局设计框架系统结构,如果建筑物布局为哑铃形式,则应增加结构中间的厚度以对其进行加固。如果地下水水位较高,则应注意框架系统的防水性能设计。对于地下室,混凝土结构必须具有很强的抗渗性,在建造混凝土材料时,必须按一定比例添加充气剂。如果框架结构系统的建筑长度难以满足新接缝间距的要求,则必须增加配筋率或调整保温措施。如果组装建筑物的梁截面太大,则设计人员必须仔细计算变形和加固的速率,并在必要时采取加固措施。在入口和出口设计栏杆墙时,应考虑添加结构柱和进行加密处理。
3优化路径
要实现设计优化,需要从几个方面入手。第一,确保设计信息完整且可靠。设计人员应做好数据收集和管理工作,并按有关规范审查和存储数据,弄清外部因素,人为因素,技术因素,计算误差和其他情况对项目的影响,并采取有效的预防措施,确保设计合理可靠。其次,要加强对制造商的管理。鉴于目前的发展状况,加强制造商的管理以提高预制建筑结构的设计质量非常重要。只有实施有效的管理,才能确保制造商根据规格进行设计和生产。最后,完善设计的监管工作。企业管理部门必须建立健全的管理机制,明确职能,采取有效的管理措施,并确保设计人员具有足够的能力和专业知识,以确保预制建筑结构设计的合理性。
        结论:随着经济和社会的发展,建筑业的未来发展趋势是,传统的建筑结构逐渐被预制的建筑结构所替代,以满足人们对房屋和其建它筑物日益增长的需求。基于此,预制建筑结构的设计已成为阻碍这种建筑的推广和应用的重要因素。设计师必须不断优化和改进其结构设计,通常,有必要在设计过程,计算方法,设计系统等方面开始优化,并通过有效的监督和管理来确保设计优化的效率,以提高预制建筑项目的整体效益。装配式建筑结构已成为主流,但在国内市场,从这方面起步较晚,仍处于发展的早期阶段,无法考虑对建筑物高度和功能的要求,并且形成的设计方案有一定的局限性。在这方面,有必要提出可能的结构设计计划,以便从特定问题开始为装配式建筑结构的建造提供指导。
        参考文献:
[1]王卫东,李唯馨,李振霞.装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势研究[J].绿色环保建材,2020(02):98+100.
[2]刘洋.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].门窗,2019(24):160.
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